Kuantum ve Maddenin Gerçeği Zamansızlık ve Kader Modern Fizik Parçacık Fiziği ve Yoktan Yaratılış Diğer

Olağanüstü İlginç Çift Yarık Deneyi

Kuantum mekaniğinin bütün sırlarını içeren bu tek deneyle sizi doğanın tuhaflıkları, gizemleri ve paradoksları ile yüzyüze getireceğim. Kuantum mekaniğinde karşılaşılacak herhangi başka bir durumun “İki delikle yapılan deneyi anımsıyor musunuz? Bu da aynı şey” diyerek açıklanabileceği anlaşılmıştır. 1
Richard Feynman

Odanızı aydınlatmak için bir lamba yaktığınızı düşünün. Ama oda yeterince aydınlık olmamış olsun. Bu takdirde odayı biraz daha aydınlatmak için bir lamba daha yakmak isteyebilirsiniz. 2. Lambanın düğmesine bastığınızda biraz da olsa aydınlık olan yerlerin tamamen karanlığa gömüldüğünü görseniz ne düşünürsünüz? Kuşkusuz bu tür bir sonuç çok şaşırtıcı olurdu. Ne var ki, çift yarık deneyi olarak bilinen deneylerde olan tam da budur. Allah’ın sanatı hayranlık verir ve insanı şaşırtır.
lamba
Lambaları çevremizi aydınlatmak için kullanırız. Işığı yetersiz bulup bir tane daha lamba yaktığımızda odamızda aydınlık olan kimi bölgelerin karanlıklaşması çok şaşırtıcı olurdu. Çift yarık deneyi olarak bilinen deneylerde yaşanan tam olarak budur.

cift yarik
Çift yarık deneyinde dalgaların girişimi gözlemlenir. Fotonun hangi delikten geçtiği yarıklara yerleştirilen detektörlerce ölçülmek istendiğinde ise girişim adı verilen görüntü hemen kaybolur. ( ya da yarıklardan biri kapatıldığında ) Bu, kuşkusuz büyük bir mucizedir. Işıkta bu akılalmaz sanatı, Allah meydana getirir. Bu deneyi düşünen fizikçiler, halen hayranlıklarını derin bir şekilde dile getirirler.

Çift yarık deneyinde oluşan girişim görüntüsü, tıpkı su dalgalarının üstüste binmesiyle oluşan desenlere benzer. Ancak, ışığın foton adı verilen parçacıklardan oluştuğunu da görmüştük. Peki, fotonlar hangi yarıklardan geçerler? Allah burada büyük bir gizem yaratmıştır. Fotonların hangi delikten geçtiğini bulmak için yarıklara foton algılayıcıları yerleştirilebilir. Ancak bu takdirde çok ilginç bir sonuçla karşılaşırız. Girişim görüntüsü hemen kaybolur. Foton dedektörünü kaldırdığımız zaman ise tekrar girişim deneyi meydana gelir.

Nitekim Feynman bu ilginç konu hakkında şunları söyler:
Doğa, işlerini öylesine beceriyor ki bunları nasıl yaptığını anlamayı bir türlü beceremiyoruz. Işığın nereden geçtiğini gösterecek aygıtlar koyarak bunu görmesine görüyoruz; ama harikulade girişim olayları yok oluyor. Fakat ışığın nereden geçtiğini söyleyecek aygıtlarımız yoksa girişim etkileri gelir. Gerçekten çok tuhaf! 2

Elbette ki, doğanın kendisi de yaratılmış bir varlıktır ve şuursuzdur. Dolayısıyla doğanın kendisinin bu tür işleri yapma gibi bir yetisi yoktur. Feynman’ın hayret ettiği ve anlamakta zorluk çektiği işler, Allah’ın yaratma sanatının örnekleridir. Allah, yaptığı işlerde hayranlık uyandırandır.

Kimileri, perdeye düşen fotonların, diğer fotonlarla üstüste binerek girişim deseni oluşturduğunu iddia ettiler. Ancak bu dahi doğru değildir. Çünkü sonradan yapılan deneylerde ışığın şiddeti son derece kontrollü bir şekilde ayarlandı ve her seferinde deliklerden sadece bir fotonun geçmesine izin verildi. Bu şartlarda da sonuç değişmedi, aynı dalga parçacık ikilemi ile karşılaşıldı. Meşhur fizikçi Roger Penrose bu büyük mucizevi olayı şöyle anlatır:
...Basit bir makroskopik klasik dalganın, iki yarıktan aynı anda bu şekilde geçmesinde olağanüstü bir şey yoktur. Ne de olsa bir dalga, ya sürekli bir ortamın (alan) ya da milyonlarca minik noktamsı parçacıktan oluşan bir maddenin ‘bozulmuş’ halidir ve kısmen bir yarıktan, kısmen öteki yarıktan geçebilir. Fakat burada durum farklıdır: Her bir foton, tamamen kendi başına bir dalgaymışçasına davranmaktadır! Bir anlamda, parçacık her iki yarıktan aynı anda geçerek kendi kendisiyle girişim yapmaktadır! Çünkü ışık genliğinin tümünü yeterince azaltarak, bir anda birden fazla fotonun yarıklardan geçmesini engelleyebiliriz. Fotonun izleyebileceği iki ayrı yolunun bilinen olasılıkları alarak birbirlerini yok ettikleri yıkıcı girişim olgusu tek tek fotonlar için geçerlidir. İki yoldan sadece birisi fotonun yönlenmesi için açık durumdaysa, foton bu yolu izleyecektir. Öteki yol tek başına açıksa, bu kez foton o yolu izleyecektir. Fakat her ikisi birden fotonun önünde açılıyorsa, bu durumda iki olasılık mucizevi bir şekilde birbirini geçersizleştiriyor ve foton iki yolun hiçbirini izleyemiyor!

Okuyucu bir an durmalı, bu olağanüstü olayı düşünmelidir. Işığın bazen parçacıklar bazen de dalgalar gibi davranmasında olağanüstü bir durum yoktur. Olağanüstü olan, her bir parçacığın, tamamen tek başına, bir dalga gibi davranması ve bir parçacıkla ilgili değişik olasılıkların bazen birbirini yoketmeleridir. 3

Işıkla ilgili bu müthiş karakter Allah’ın gücünün herşeye yettiğini göstermektedir.
photon
Çift yarık deneyleri fotonlar teker teker yollanarak da tekrarlandı. Bu halde dahi girişim görüntüsü elde edildi. Fotonların hangi delikten geçtiği tespit edildiği durumda ise girişim görüntüsü tamamen kayboldu.

Çift yarık deneyleri fizikçiler açısından çok önemlidir. Örneğin 20. Yüzyılın en önde gelen bilim adamlarından olan Richard Feynman, deneyin kuantum fiziğinin bütün gizemini içinde barındırdığını iddia etmiştir. 4

Tek bir fotonla yapılan deneyler, ışığın deneyin türüne göre parçacık veya dalga özelliği gösterdiğini ortaya koymuştur. İşte bu deneyler, bu yönüyle de bir felsefenin sonunu getirmiştir. Materyalist ve realistler algılayandan bağımsız bir mutlak dünya görüşünü öne sürüyorlardı. Ancak bunun doğru olmadığı bilimsel olarak da anlaşılmıştır. Gözlemleyenin merkezi rolde olduğu bir dünya ile karşı karşıyayız. Çünkü yapılmak istenen deneyin türüne göre sonuç değişiyor. Böylelikle idealizm felsefesinin, yani algılayının merkezi rol aldığı gerçeğinin doğru olduğu, bilimsel olarak da ispatlanmıştır.

Nitekim meşhur fizikçi Paul Davies, ışıkla ilgili ilginç deneyleri de incelediği kitabında bu gerçeği şu şekilde ifade ediyor:
... Sağduyumuza uygun “Dışarda bütün zamanlar boyunca”  objektif gerçeklik vardır iddiası yanılgıdır. Gerçeklik ve bilgi birbiriyle ilişkili olduğunda, bir şeyin ne zaman gerçek olduğu cevabının açık bir cevabı yoktur. 5

Çift yarık deneyinin sadece ışıktaki neticesi bile son derece şaşırtıcıdır. Ne var ki asıl ilginç olan, aynı yapının bütün parçacıklarda gözükmesiydi.

Kaynak:

1 The Character of Physical Law, Richard Feynman, Türkçe baskı: Fizik Yasaları Üzerine, TÜBİTAK Yayınları, s. 152

2 QED The Strange Theory of Light and Matter, Richard P. Feynman, Türkçe Çevirisinden: Kuantum Elektrodinamiği KEDİ, Işık ve Maddenin Tuhaf Kuramı, Nar Yayınları, Ağustos 1997, 2. Basım, Sayfa 84

3 The Emperor’s New Mind – Concerning Computers, Minds, and The Laws of Physics, Türkçe Çevirisi: Fiziğin Gizemi - Kralın Yeni Usu 2 Roger Penrose, Tübitak Yayınları, 9. Basım, Aralık 2003, Sayfa 106-107

4 Richard Feynman, The Character of Physical Law, Türkçe baskı: Fizik Yasaları Üzerine, TÜBİTAK Yayınları, s. 152

5 About Time, Einstein’s Unfinished Revolution, Paul Davies, Penguin Books, 1995, page 173
Metnin İngilizcesi:
The commonsende idea that there is an objective reality “out there all the time” is a fallacy. When reality and knowledge are entangled, the question of when something becomes real cannot be answered in a straightforward manner.